随着数控技术不断的发展,传统的数控系统已不适应当今世界制造业市场的巨大变化和激烈竞争,不能满足制造业向着敏捷模式、信息集成模式的发展需要。开发性能稳定、成本低廉、开放性好的新型数控系统,已经成为世界各国数控系统的发展趋势。本文综合分析了开放式数控系统的结构、国内外研究现状和发展趋势,选择美国OMAC项目的开源数控系统EMC作为开发的基础。EMC数控系统主要由任务规划模块、运动控制模块、I/O控制模块和人机交互界面四大模块组成。本文应用.NET技术基于EMC数控系统开发CNCAPI系统,该系统采用跨语言的COM结构,用于实现数控的核心功能。应用C#语言开发人机交互界面,在该程序下加载CNCAPI系统,实现了人机交互功能和数控功能的完美结合。开发了新型的刀具半径补偿算法,该算法融合了B型、C型刀具半径补偿算法的优点,运用矢量的数学思想表示加工程序段,根据程序段间的转角和线型来确定转接算法。本文开发的插补算法采用时间分割的思想,该插补算法分为粗插补和精插补两个部分完成。在粗插补阶段引入了高阶速度控制算法,该算法能完成对机床速度突变时的加减速控制,处理了机床运动中的震动现象。在精插补阶段,采用三次样条曲线来拟合粗插补点,对拟合出的样条曲线精插补,精插补点再输出到位置控制部分,实现对机床的运行轨迹的精确控制。本文开发的插补算法和刀具半径补偿算法有效的提高了系统的性能与效率,满足当今世界数控系统向着高精度、高效率、柔性智能化的方向发展。